［生物一选修3：现代生物科技专题］

    现代生物科技不断发展，在治疗人类疾病方面发挥着越来越重要的作用。请回答下列相关问题：

    (1)囊性纤维病是一种遗传病，科学家们设计出基因治疗方法，利用经过修饰的腺病毒作为________，将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者的肺组织中，这种直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫作________________。

    (2)胰岛素是治疗糖尿病的有效药，天然胰岛素注射后会堆积在皮下，需较长时问才能进入血液，科学家利用______________技术对胰岛素进行改造使其成为速效药，提高了胰岛素的治疗效果。

    (3)单克隆抗体的出现能有效解决传统抗体产量低、特异性差的问题。在其制备过程中，需要进行两次筛选，第一次筛选的目的是筛选出________________；如果将抗癌细胞的单克隆抗体与化学药物结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的________作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。

    (4)ES细胞的形态特征有_____________________________，功能上具有___________________。ES细胞可以治疗由于细胞坏死、退化和功能异常引起的人类疾病，如帕金森综合征，利用ES细胞可以被____________形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化部位得以修复。

（1）胚胎干细胞可由囊胚的_______细胞分离培养获得。

（2）利用PCR技术扩增干扰素基因时，需在______________酶的作用下进行。PCR技术主要利用了______________的原理。

（3）将经过修饰的腺病毒与干扰素基因重组形成的______________转移到ES细胞中，筛选出成功转移的细胞进行扩增培养。

（4）有人得到如图所示的含有目的基因的表达载体，但其不能在宿主细胞中表达目的基因产物，分析目的基因不能表达的原因是______________。

（5）由于干扰素很难在体外保存，为解决这一问题，可利用______________对干扰素进行改造，基本途径是：预期蛋白质功能→ 设计预期蛋白质的结构→ 推测应有的__________→ 找到对应的脱氧核苷酸序列。

科学家发现细菌细胞中存在清除入侵病毒DNA的功能系统（见下图1），并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术，目前已成为生物科学领域最热门的基因操作技术。下图2 是科研人员运用CRISPR/Cas9基因编辑技术（其中表达载体1的作用是在受体细胞中控制合成CRISPR复合体，表达载体2可以与相应DNA的同源区进行互换、重组），成功地将基因A精确导入到绒山羊细胞内的甲、乙两个基因之间，并和绿色荧光蛋白基因一起表达的过程示意图。请回答。

（1）由图1可知，CRISPR复合体中crRNA的主要功能是__________________________________________，而Cas9蛋白催化断裂的化学键位于_______________________之间。细菌的这种清除能力的生理意义是__________________________________________________。

（2）结合对图1的理解，图2中表达载体1首先要表达出含有________________________序列的crRNA和Cas9蛋白，以结合形成CRISPR复合体。

（3）根据图2，基因表达载体2上需要加入:①基因甲片段、②基因乙片段、③基因A、④绿色荧光蛋白基因等四种DNA片段，这4种片段在载体上的正确排列顺序应是___________（用序号代表相应片段）。在形成重组DNA时需要___________酶参与催化表达载体2与绒山羊DNA的连接。

（4）实验室一般会将重组DNA导入山羊的胚胎干细胞中，以培育、筛选出转基因山羊，选择胚胎干细胞作为受体细胞的主要依据是________________________________________。

（5）与传统的基因工程相比较，运用CRISPR/Cas9基因编辑技术培育转基因生物的明显优点是_________________________________________________________________________________。

科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞(ES细胞)，并进一步将ES细胞诱导分化为某些组织细胞。回答下列问题：

(1)胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的__________________________分离培养获得，其可产生多种多样的细胞的根本原因是__________________。

(2)获得的动物细胞进行培养时，一般需控制在10代以内，原因是__________________________。

(3)离体培养胚胎干细胞时，一般需要在合成培养基中加入____________等天然成分，培养时所需的气体主要有O₂和CO₂，CO₂的主要作用是______________。

(4)研究发现，细胞因子能够调控某动物干细胞分化。放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的功能进而抑制细胞因子的调控，由此推断该抑制过程发生在____________(填"复制""转录"或"翻译")水平。

(5)研究还发现，胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞等各种细胞，这体现了胚胎干细胞具有__________________的特点，临床上可用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官，从而解决______________问题。

一般情况下，下列细胞中分化程度由高到低的顺序依次是（ ）

①卵细胞

②受精卵

③胚胎干细胞

④造血干细胞

⑤神经细胞

北大邓宏魁团队利用7个小分子化合物的组合处理小鼠体细胞，使其重编程为多潜能干细胞（称为CiPS细胞），使得转入外源基因的方法不再是体细胞重编程所必需的。下列相关叙述正确的是（）

干扰素是抗病毒的特效药，干扰素基因缺失的个体，免疫力严重下降。科学家设计了以下流程，利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失的患者进行基因治疗。根据所学的知识，结合图中相关信息，回答以下问题：

(1)图中进行的是________(填“体内”或“体外”)基因治疗，该过程利用的生物工程技术手段有动物细胞培养技术、早期胚胎培养技术、转基因技术和________等。

(2)ES细胞是由早期胚胎或________中分离出来的一类细胞，利用其具有________ 性，可以将其培养成人体各种组织器官。

(3)步骤③中，需要构建含有干扰素基因的________，该结构除了复制原点外，至少包含____________________和干扰素基因等，为检测干扰素基因是否表达，可以采用____________________的方法。

(4)为了快速获得更多的目的基因常常采用________技术进行扩增。

（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_____中分离得到的一类细胞。

（2）图中分化程度最低的干细胞是______。在体外培养条件下，培养液中加入_________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。

（3) 在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因________的结果。

（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的______________细胞移植到患者体内。

（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的___________，其原因是___________。

（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的______________期。

（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用__________细胞与骨髓细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌__________________的杂交瘤细胞。